Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 1 Giới thiệu về ROBOT SCORBOT ER9 trong phòng TN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO THỰC HÀNH HỌC PHẦN ĐIỀU KHIỂN ROBOT GVHD TS Phạm Tâm Thành Sinh viên Nguyễn Hồng Khôi MSV 45897[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO THỰC HÀNH HỌC PHẦN: ĐIỀU KHIỂN ROBOT GVHD : TS.Phạm Tâm Thành Sinh viên : Nguyễn Hồng Khôi MSV : 45897 Nhóm : N03.TH2 Bài 1: GIỚI THIỆU VỀ ROBOT SCORBOT-ER9 TRONG PHÒNG TN Mục tiêu: Giúp SV nắm tổng quan cấu trúc robot cơng nghiệp, phương pháp điều khiển Robot, tìm hiểu thiết bị ngoại vi có liên quan đến Robot Công tác chuẩn bị sinh viên: Đọc trước tài liệu Robot Scorbot ER9 phịng thí nghiệm điều khiển Controller B Ôn lại sở toán học cho điều khiển Robot Trang thiết bị cần thiết: - Scorbot ER9 - Máy tính - Bộ điều khiển Controller B - Thiết bị Teach Pendant Các nội dung, quy trình 4.1 Scorbot – ER9 Scorbot ER9 loại robot dạng cánh tay người, phận thân khí robot nối khớp thẳng đứng, có khớp quay Với bàn kẹp gắn vào robot có bậc tự Việc thiết kế cho phép end-effector di chuyển tuỳ ý không gian làm việc rộng Mỗi khớp robot điều khiển động điện chiều nam châm vĩnh cửu qua hộp truyền động bánh dây cu roa Sự chuyển động khớp mơ tả theo bảng sau Hình 1: Các khớp tay Robot Hệ trục Khớp Chức Động Đế Quay thân Vai Khuỷu Cổ tay Quay cổ tay Nâng hạ cánh tay Nâng hạ cổ tay Nâng hạ end_effector Quay end_effector Bảng 2: Tên chức khớp robot a Bàn kẹp Bàn kẹp phần tử gắn vào robot để thực cơng việc Hoạt động bàn kẹp khác hoạt động trục, ngược lại người ta đưa lệnh để xác định lượng chuyển động trục, từ dẫn bàn kẹp đóng hay mở hồn toàn Tuy nhiên bàn kẹp kẹp vật thể lên dừng chuyển động Bàn kẹp robot bàn kẹp chạy khí nén động điện servo chiều b Điều khiển scorbot – ER9 - Điều khiển phần mềm thơng qua máy tính điều khiển hệ thống Chủ yếu sử dụng phần mềm chuyên dụng SCORBASE, phần mềm điều khiển robot sử dụng Window 98 Dễ sử dụng, sử dụng hệ thống PC thơng tin với ACL, ngôn ngữ bên điều khiển kênh RS232 - Qua thiết bị cầm tay Teach Pendant: Nó thiết bị đầu cuối điều khiển tay sử dụng để điều khiển Scorbot er9 thiết bị ngoại vi Trong thực tế Teach Pendant dùng để di chuyển hệ trục, ghi lại vị trí, gửi hệ trục để ghi lại vị trí chạy chương trình c Hệ thống truyền động ScorBot – ER9 Chuyển động Scorbot thực nhờ phần tử ( Hình 2) - Động điện chiều - Hộp truyền động - Dây curoa puly Hình 3: Hệ thống truyền động Scorbot – ER9 Hình hệ thống truyền động Scorbot cho hệ trục từ – Riêng hệ trục hệ truyền động không bao gồm dây cu roa puly mà có hộp truyền động sử dụng( Hộp số ) * Động : Cánh tay robot truyền động động điện chiều Các tác động biến đổi tín hiệu từ điều khiển ( Điện ) thành quay trục động ( Cơ ) Hình 4: Cấu Trúc Robot SCORBOT – ER9 Scorbot – ER9 sử dụng động chiều nam châm vĩnh cửu để chuyển động trục Các chuyển động robot thực thông qua động hình Động cho hệ trục 1,2 Động cho hệ trục 4và Các động chuyển động với tốc độ quay lớn để chuyển động tải có momen lớn ( với encođer gắn ) để thực vòng quay lớn Nguyên lý hoạt động động điện nói chung động điện chiều nói riêng dựa sở dịng điện chạy qua chất dẫn điện đặt từ trường Vị trí tạo lực tác động vào chất dẫn điện Cấu trúc động gồm thành phần mơ tả hình sau: Hình 6: Cấu trúc động Scorbot - Stato : Là phần tử tĩnh tạo từ trường, nam châm vĩnh cửu nam châm điện gồm cuộn dây quấn quanh lõi thép mỏng - Roto : Là phần tử quay từ trường Tải bên nối với trục roto Roto nói chung bao gồm hệ thống lõi thép đục lỗ dây dẫn quấn vài lần quanh cực qua lỗ Hai đầu cuối dây dẫn nối tới hai nửa chuyển mạch cấp nguồn thơng qua chổi than - Chổi than: Nó nối chuyển mạch quay tròn cấp dịng điện từ bên ngồi *, Dây cu roa puly Có tác dụng liên kết chuyển động, đảm bảo khớp hoạt động cách chắn an toàn d Các phần tử định vị giới hạn vị trí Scorbot – er9 ln bố trí phần tử định vị giới hạn cánh tay robot để đảm bảo chuyển động diễn xác an tồn Các phần tử bao gồm : - Encoder - Ngắt cuối cơng tắc hành trình - Dừng phần cứng - Công tắc sở * Encoder Vị trí chuyển động trục Scorbot – ER9 đo encoder quang điện gắn vào đầu trục động để đưa tín hiệu truyền động từ trục Encođer biến chuyển động quay trục động thành tín hiệu số điều khiển Encoder đặt động hình sau Hình 7: Vị trí đĩa Encoder động Encoder sử dụng Scorbot – ER9 bao gồm diot ( LED) quang nguồn sáng Trước đèn led mạch tổ hợp đo sóng ánh sáng IC bao gồm vài thu tách sóng quang mạch điện để tạo tín hiệu số Một lỗ khoan đĩa quay đặt vào mạch tổ hợp phát thu sóng Khi đĩa quay trịn đèn LED thu ánh sáng bị ngắt vạch đĩa, kết chuỗi xung nhận IC thu sóng Hình 8: Đĩa encoder Scorbot – ER9 Encoder có 512 rãnh cắm hình trên, khe bổ xung đĩa sử dụng để phát xung kim ( Xung C) cho vòng quay đĩa Dựa xung kim để xác định vị trí gốc trục Bộ thu sóng phải xếp cho thay đổi phát tồn ánh sáng Đầu diode quang đưa vào mạch xử lí tín hiệu, kết cho tín hiệu hình Các so sánh nhận tín hiệu tạo tín hiệu số kênh A, B, I Đầu kênh A lệch pha với kênh B góc 90 o Khi chiều quay đĩa ngược với chiều quay kim đồng hồ, kênh A sớm pha kênh B, ngược lại chiều quay đĩa theo chiều kim đồng hồ kênh B sớm pha kênh A Hình9:Tín hiệu điều chế đưa vào điều khiển *Ngắt cuối công tắc giới hạn SCORBOT – ER9 sử dụng công tắc giới hạn, để giới hạn khớp chuyển động chức giới hạn chúng Khi có lỗi điều khiển dừng hệ trục cuối hành trình làm việc, cơng tắc giới hạn tác động để tạm dừng hành trình Cơng tắc tới hạn phận cánh tay robot độc lập với điều khiển Mỗi trục từ trục đến trục có cơng tắc tới hạn Vị trí cuối phạm vi làm việc hệ trục Trục khơng có cơng tắc tới hạn, quay liên tục Khi bàn kẹp gắn vào trục chuyển động điều khiển giới hạn phần mềm Công tắc tới hạn gắn đĩa, đĩa gắn với khung robot Đĩa cho trục hình sau : Hình 10: Vị trí cơng tắc tới hạn Trục hộp truyền động liên kết với đĩa gắn với công tắc nhỏ Ở vị trí chuyển động khớp, mấu cam đầu trục chuyển động di chuyển đến điểm, điểm sinh lực nút kích thích cơng tắc tới hạn vào vị trí mà làm hoạt động cơng tắc * Công tắc sở Scorbot – ER9 sử dụng công tắc quang sở hệ trục để nhận dạng vị trí gốc, vị trí cố định khác Công tắc sở đặt đĩa giống công tắc tới hạn cờ gắn đầu trục truyền động Trong suốt q trình đưa vị trí gốc, biến khớp robot chuyển động thời điểm Mỗi trục di chuyển cờ cắt tia sáng Khi thu sáng hệ trục gửi tín hiệu tới điều khiển Lần vị trí mà cơng tắc sở phát hiện, động tiếp tục quay encoder sinh xung kim Tại thời điểm vị trí gốc hệ trục 4.2 CONTROLLER B hệ thống điều khiển robot Là thiết bị trung gian kết nối máy tính robot để thực việc điều khiển robot Việc truyền thơng máy tính điều khiển thông qua cổng COM RS 232 cho phép chương trình viết PC để điều khiển ROBOT Ngồi thơng qua thiết bị teach Pendant cho phép thực điều khiển robot độc lập với máy tính Nói chung điều khiển bao gồm phần tử điện với hệ thống vi xử lí Các hệ thống điều khiển chuyển động end – effector thông qua việc điều khiển chuyển động biến khớp Trong số trường hợp lưu trữ chương trình nhớ chúng a Thông tin tổng quan controler B Các đặc điểm điều khiển + Loại điều khiển: Bao gồm điều khiển độc lập, thời gian thực, đa nhiệm, PID ( Tỉ lệ , tích phân vi phân ), PWM điều khiển độ rộng xung + Điều khiển đường: gồm CP ( đường liên tục ), đường nối, đường thẳng, đường trịn, đường hình sin, đường định nghĩa người sử dụng toạ độ thiết bị + Điều khiển quỹ đạo: Bao gồm điều khiển quỹ đạo kiểu Parabonoit, quỹ đạo đường hình sin + Các tham số điều khiển: Điều khiển servo, tốc độ, vận tốc trượt, sai lệch vị trí trục, hoạt động bàn kẹp, bảo vệ nhiệt, va chạm, giới hạn, dẫn đường, giao diện encorder, phép tính Ngồi cịn nhiều thơng số khác như: Cấp nguồn vi phân, trọng lượng kích thước, dải nhiệt độ hoạt động, chíp, nhớ card vào Hình dạng bên ngồi Controller – B b Thành phần chức giao tiếp Controller – B * , Mặt trước điều khiển controller Mặt trước khối điều khiển Gồm thành phần chức sau: - Công tắc nguồn: Cơng tắc vị trí sau điều khiển Cơng tắc nguồn nối với nguồn 100/110/220/240 VAC tới điều khiển Khi công tắc nguồn bật hệ thống bắt đầu hoạt động -Đèn nguồn: Đèn LED màu vàng sáng lên công tắc nguồn bật Nó nguồn bật - Công tắc cấp nguồn cho động truyền động: Công tắc cho phép đóng cắt nguồn cấp điện áp chiều tới tất động nối Đèn LED màu xanh gắn vào công tắc sáng lên công tắc bật CPU giữ trạng thái on/off công tắc điều khiển gây thông báo “ Công tắc nguồn động bị tắt ” xuất công tắc không bị ấn Công tắc nguồn động trạng thái nghỉ trường hợp Tải FULL (23 trang): https://bit.ly/3fQM1u2 Dự phịng: fb.com/KhoTaiLieuAZ sau : + Khơng cấp nguồn cho động khơng cấp nguồn cho điều khiển + Ngăn cản chuyển động hệ trục Khi công tắc động tác động, hệ trục chuyển động dừng mềm Đầu tiên công tắc động trạng thái off, động robot tất hệ trục nối không cho phép hoạt động Nếu cơng tắc vị trí ON hệ thống bao gồm encorder, card vào/ra liên tục chức năng, chương trình tiếp tục thực hiện, lỗi thơng báo hình - Nút dừng cố đèn báo ( Emergecy ): Khi nút dừng cố ấn xảy trường hợp: + Nguồn động bị ngắt, tất chuyển động động dừng lại, đèn Led màu xanh động tắt +Trạng thái điều khiển tắt Control off đuợc kích hoạt + Đèn Led cố màu đỏ sáng lên, thông báo dừng khẩn cấp xuất hình, tất chương trình chạy bị huỷ bỏ.Các đầu vào đầu bị treo trạng thái Nguồn cung cấp cho người sử dụng trì bình thường + Chế độ HOME CON khơng thể hoạt động Để giải phóng nút dừng cố cách quay theo chiều kim đồng hồ theo chiều mũi tên Khi nút dừng cố giải phóng xảy khả sau : + Thông báo thoát khỏi dừng cố xuất máy tính + Đèn Led dừng cố màu đỏ tắt + Đèn Led cấp nguồn cho động (màu xanh) sáng + Nếu tồn chương trình sử dụng bắt đầu chạy + Hoạt động CON - Công tắc khởi động lại: Giống nút ấn khởi động lại PC, ấn nút khởi động lại điều khiển, cấp nguồn Khi ấn nút xuất : + Tất chương trình chạy bị treo + Vị trí gốc HOME bị xố từ nhớ suốt trình khởi động lại - Cấp nguồn cho ngắt cuối: Sử dụng cấp nguồn cho phần tử bên ứng dụng người sử dụng để nhận nguồn từ điều khiển Sử dụng cấp nguồn điều khiển có điểm cuối + 24VDC 2A, 12 VDC 2A, cấp nguồn di động chung, nối đất an toàn 3510106 ... điều khiển robot Là thiết bị trung gian kết nối máy tính robot để thực việc điều khiển robot Việc truyền thơng máy tính điều khiển thơng qua cổng COM RS 232 cho phép chương trình viết PC để điều. .. điều khiển ROBOT Ngồi thơng qua thiết bị teach Pendant cho phép thực điều khiển robot độc lập với máy tính Nói chung điều khiển bao gồm phần tử điện với hệ thống vi xử lí Các hệ thống điều khiển. .. kẹp robot bàn kẹp chạy khí nén động điện servo chiều b Điều khiển scorbot – ER9 - Điều khiển phần mềm thơng qua máy tính điều khiển hệ thống Chủ yếu sử dụng phần mềm chuyên dụng SCORBASE, phần